Wie natürliche Killerzellen den Superbazillus Klebsiella besiegen
Veni Vidi Vici
Multiresistente Mikroben stellen eine ernsthafte Bedrohung für die menschliche Gesundheit dar. So schränken Stämme von Klebsiella pneumoniae die Behandlungsoptionen für diese Infektionen erheblich ein oder machen eine Behandlung unmöglich. Pavel Kovarik und sein Team an den Max F. Perutz Laboratories (MFPL), einem joint venture der Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien, haben gemeinsam mit Kollegen der Queen's University Belfast herausgefunden, wie Immunzellen am Infektionsort kommunizieren und sich im Kampf gegen Klebsiella zusammenschließen. Ihre Ergebnisse könnten zu alternativen Therapien zu unwirksamen antimikrobiellen Arzneimitteln führen.
Multiresistente Stämme von Klebsiella pneumoniae (in pink) machen eine Behandlung von Krankheiten wie Lungenentzündung und Blutvergiftung zunehmend unmöglich.
skeeze, pixabay.com, CC0
Die unangemessene oder übermäßige Antibiotikaverwendung der vergangenen Jahrzehnte trieb die Entstehung und Verbreitung von multiresistenten mikrobiellen Pathogenen voran. Laut dem Europäischen Zentrum für die Prävention und Kontrolle von Krankheiten und der Europäischen Arzneimittelagentur sterben jährlich etwa 25.000 Patienten in der EU an Infektionen mit multiresistenten Bakterien. Weltweit ist antimikrobielle Resistenz für 700.000 Todesfälle pro Jahr verantwortlich.
Der Aufstieg der Superbazillen
In ihrem Bericht über antimikrobielle Resistenz Anfang dieses Jahres legte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) einen besonderen Schwerpunkt auf Antibiotikaresistenzen von sogenannten "Superbazillen" – Bakterien, die aufgrund ihrer Resistenz gegen mehrere unterschiedliche Antibiotika die größte Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen. Unter diesen Superbazillen befindet sich auch Klebsiella, ein Bakterium, das schwere und oft tödliche Infektionen des Blutkreislaufs und der Lunge verursachen kann. Klebsiella ist nicht nur gegen gängige Arten von Antibiotika resistent, sondern in großem Ausmaß auch gegen Carbapeneme – das "letzte" Mittel zur Behandlung schwerer nosokomialer Infektionen.
Behandlungsmöglichkeiten jenseits gängiger Antibiotika
Wissenschafter um Pavel Kovarik an den MFPL und Jose Bengoechea an der Queen's University Belfast entdeckten nun, wie Immunzellen am Infektionsort kommunizieren und sich zusammenschließen, um Klebsiella während Lungenentzündungen auszurotten. Die Studie legt nahe, dass zukünftige Therapien von schweren Klebsiella-Infektionen auf das Immunsystem des Wirts abzielen könnten, anstatt auf den Erreger selbst.
Natürliche Killerzellen halten Bakterienwachstum in Schach
Die Forscher identifizierten den Mechanismus, wie natürliche Killerzellen – wichtige Zellen des angeborenen Immunsystems – das Wachstum von Klebsiella während einer Lungenentzündung zügeln. Klebsiella aktiviert kritische Regulatoren der Immunantwort, die Typ-I-Interferone (IFNs), die zwischen Makrophagen (Immunzellen, die Mikroben aufnehmen und "fressen") und natürlichen Killerzellen vermitteln. Typ I IFNs helfen demnach bei der Aktivierung von natürlichen Killerzellen, die wiederum Makrophagen erlauben, ihr antibakterielles Programm zu starten.
"Typ I IFNs werden vom Immunsystem verwendet, um Botschaften zwischen Immunzellen zu transportieren und so eine perfekte Abwehr zu orchestrieren. Natürliche Killerzellen sind die Dirigenten des Verteidigungsorchesters, während Makrophagen die Instrumente sind, die Bakterien töten", erklärt Masa Ivin, Erstautorin der Studie und Doktorandin im Kovarik-Labor an den MFPL.
Zukunftsaussichten
Die neu gewonnenen Resultate können zur Entwicklung von den so dringend benötigten neuen Therapien gegen multiresistente Keime beitragen, sind die Forscher optimistisch: "Wenn Medikamente das Pathogen nicht mehr töten können, sollten wir dem Immunsystem dabei helfen, den Job zu übernehmen. In unserer aktuellen Studie identifizieren wir neue und machbare Wege, das Immunsystem im Kampf gegen Superbazillen zu unterstützen", so Pavel Kovarik.
Originalveröffentlichung
Masa Ivin, Amy Dumigan, Filipe N. de Vasconcelos, Florian Ebner, Martina Borroni, Anoop Kavirayani, Kornelia N. Przybyszewska, Rebecca J. Ingram, Stefan Lienenklaus, Ulrich Kalinke, Dagmar Stoiber, Jose A. Bengoechea und Pavel Kovarik; "Natural killer cell-intrinsic type I IFN signaling controls Klebsiella pneumoniae growth during lung infection"; PLOS Pathogens.
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
Holen Sie sich die Life-Science-Branche in Ihren Posteingang
Ab sofort nichts mehr verpassen: Unser Newsletter für Biotechnologie, Pharma und Life Sciences bringt Sie jeden Dienstag und Donnerstag auf den neuesten Stand. Aktuelle Branchen-News, Produkt-Highlights und Innovationen - kompakt und verständlich in Ihrem Posteingang. Von uns recherchiert, damit Sie es nicht tun müssen.
